风是描述大气运动状态的基本参量之一,全球风场的精确测量对于提高数值天气预报的准确性有着重要的作用。激光雷达具有很高的时空分辨率,近几十年发展迅速,在对地观测的贡献也越来越大,在大气风场的探测中得到了极大的应用。为了实现全球风场的精确测量,上个世纪七十年代,发展星载多普勒测风激光雷的计划便被提出,经过,2018年8月23日全球第一颗星载多普勒测风激光雷达于法国发射升空,但该激光雷达还处于调试阶段,如何提高星载多普勒测风激光雷达的测量精度是今后研究的重点工作。在获得全球实测风场数据之前,利用星载多普勒测风激光雷达仿真系统来研究如何提高测风精度是一项重要工作。多普勒测风激光雷达利用大气中粒子(分子和气溶胶)的后向散射信号来测量风速,但分子与气溶胶的后向散射强度和光谱差异较大,所以在实际测量中需要根据分子和气溶胶的垂直分布采用不同的信号对风场进行反演。当采用气溶胶后向散射信号反演风速时,会受到分子散射信号的影响。因此,在系统的研究和分析国内外多普勒测风激光雷达测量原理和方法的基础之上,本文主要围绕星载多普勒测风激光雷达Mie通道的仿真和分子散射信号对Mie通道风速反演的影响进行研究。论文首先建立了不同高度上回波信号的强度和光谱分布模型,在建立分子散射模型时,考虑了Brillouin散射。基于RMA数据和1976年美国标准大气模型,计算了分子和气溶胶的后向散射系数、消光系数和大气透过率廓线,并根据南京2015年高分辨率探空资料建立了风廓线数据集;随后分析了条纹技术不同风速反演算法,比较了不同风速反演算法的优缺点,同时针对高斯法,建立了风速修正查算表;在此基础上计算了星载多普勒测风激光雷达Mie通道不同库上接收到的信号大小,根据回波信号研究了分子散射信号对星载多普勒测风激光雷达Mie通道风速反演的影响问题。结果表明,当直接利用探测器接收到的原始信号进行风速反演时,分子散射信号会增大反演误差,使得反演风速小于真实风速。最后基于光子数最小的探测器单元上的光子全部来自于分子散射的假设,提出了一种减小分子散射信号对Mie通道风速反演干扰的方法。通过模拟表明,该方法可以有效地减小分子散射信号对Mie通道风速反演的影响,提高Mie通道风速反演精度。